認(rèn)識“真空”(一)
認(rèn)識“真空”
(一)為紀(jì)念真空學(xué)會成立三十周年而作曹輝玲<北京真空電子技術(shù)研究所 北京100016>
摘要：真空是由空間V和粒子這個(gè)兩個(gè)要素組成的。真空技術(shù)是研究空間從無窮小—常數(shù)—無窮大時(shí)，粒子的物理行為。 即本文著重闡述“真空屬性”、“真空與環(huán)境”、“氣壓差”、“能量的獲得”、“真空”與“真空技術(shù)”、“探索真空”全文共分三個(gè)方面敘述：
（一）真空的屬性；
（二）真空技術(shù)的皇冠；1+1真空獲得技術(shù)；
（三）壓強(qiáng)差：氣候的改變。關(guān)鍵詞：，“屬性”、“1+1真空獲得技術(shù)”、“氣壓差”、“探索真空”
“真空”是一個(gè)十分古老而又現(xiàn)代概念。相對論是建立在借助光在“真空”中傳播速度恒定原理。它是文明存在基礎(chǔ)。104年過去了，人們不斷地認(rèn)識和應(yīng)用真空。真空是什么？它的產(chǎn)生其屬性。以及它對人類環(huán)境影響，均值將每一個(gè)真空工作者“回答”。氣壓差影響人類氣候改變“氣壓差”是否屬于“真空問題”也值得我們每一個(gè)真空工作者來“回答”。讓我們用新理念認(rèn)識“真空”、探索“真空”?！ ?br />
一、祖先“真空”運(yùn)用的理念 拔罐療法又稱“負(fù)壓療法”，是用罐狀器具扣在患處或穴位上，用燒火、溫?zé)峄蛑苯映槿」拗锌諝猓ɑ驕厮姆椒ㄔ斐晒拗胸?fù)壓）使它緊吸在皮膚上，造成瘀血現(xiàn)象，從而起到治療的一種常見的民間治療方法。拔罐療法在我國古代稱“角法”，是用牛羊角作罐子，后來改用竹管作罐子，z*后又改為陶制罐子和玻璃罐子。早在公元284～363年間，晉代著名醫(yī)學(xué)家葛洪（字雅川，自號抱樸子，江蘇丹陽句容人。生于西晉太康五年（284年）卒于晉興寧元年公元363年）著的“肘后備急方”中就提到“角法”?？梢哉J(rèn)為是中國拔罐療法的起源；到了公元752年，唐代王燾著的“外臺秘要”進(jìn)一步闡述了角法的操作方法。在世界上許多國家如印度、希臘、前蘇聯(lián)等國使用這種療法也有較長的歷史?！ 毫Σ睿鹤嫦鹊恼婵者\(yùn)用理念比意大利物理學(xué)家1643年托里拆利的試驗(yàn)早1200年?！ ?br />
二、真空概念 “真空”概念是從一無所有的絕對虛空演化成當(dāng)今內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的真空的。從真空概念的歷史發(fā)展?？梢钥闯稣婵崭拍畹膬?nèi)涵發(fā)生了根本性的變化。真空概念也是隨著物理學(xué)的發(fā)展而不斷的被否定和變革的?！ ?br />
1.在古代和經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期，關(guān)于絕對虛空概念本身是否存在的爭論，隨著不同理論的發(fā)展而不斷起伏。
2.真空概念本身也經(jīng)歷了自我否定的過程?！ ?br />
3.現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展，使真空概念又由絕對空虛的宇宙空間過渡到有著復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的一種特殊形態(tài)。真空概念經(jīng)過自我否定過程使其更加趨于本質(zhì)和完善?，F(xiàn)代物理學(xué)的“真空不空”與前人的“一無所有”顯然是對立。可見真空概念與對應(yīng)的物理理論是緊密相關(guān)的，并且對真空的研究一直是物理學(xué)的一個(gè)基本問題。正因如此，隨著新理論對舊理論的變革和發(fā)展，也必將影響人們對真空概念的理論。反過來，人們對真空概念的研究也必將促進(jìn)物理學(xué)理論的發(fā)展。70年代之后，粒子物理學(xué)的發(fā)展速度大大減慢，遇到難以攻克的難關(guān)。這就是夸克禁閉問題和物理理論的對稱性與實(shí)驗(yàn)上出現(xiàn)對稱破缺之間難解的矛盾。還有四種相互作用力的超大統(tǒng)一理論的各種建模嘗試的失敗。此外，還有夸克是否還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電子等六種粒子是否還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)？希格子粒子和磁單極是否實(shí)際存在？解決上述這些關(guān)鍵性難題，還在于闡明“真空”的本質(zhì)是什么這一根本性問題。而這則要靠全新物理思想為根本指導(dǎo)和更高能量的加速器的實(shí)驗(yàn)來解決。現(xiàn)代物理學(xué)中，真空概念是人們通過對場的量子規(guī)律的研究得出的。真空概念代表的物理內(nèi)容完全不是真空概念的本意，所以真空概念本身是不太重要的。人們并不關(guān)心它是“假空”還是“真空”，也不去爭論和追究這一點(diǎn)，人們所關(guān)心的是真空的物理學(xué)內(nèi)容的存在，以及真空內(nèi)涵的演化?！ ?br />
三、真空概念的內(nèi)涵 真空是人們在猜測物質(zhì)世界的構(gòu)成及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)提出的。1643年，意大利人托里拆利的物理實(shí)驗(yàn)證明了真空的存在。由整個(gè)經(jīng)典物理學(xué)（相對于量子物理學(xué)）中真空概念的發(fā)展可知，真空指的是空無一物的空間。科學(xué)的發(fā)展表明，經(jīng)典物理學(xué)不可能真正認(rèn)識到真空的內(nèi)涵，對真空本質(zhì)的認(rèn)識是隨著量子理論的發(fā)展而突破的。量子電動(dòng)力學(xué)中的真空已經(jīng)不在是一個(gè)簡單的空間，真空荷流密度和強(qiáng)場的起伏即虛粒子的產(chǎn)生和湮沒賦予了真空極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，真空可以被極化，真空荷實(shí)物粒子可以發(fā)生相互作用。在現(xiàn)代物理學(xué)的各前沿領(lǐng)域中，關(guān)于真空理論的研究和探討是異?；钴S的，這反映了人們對真空的認(rèn)識與現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展是密切相關(guān)的。真空相變的研究無疑說明了真空完全類似于介質(zhì)，不論此種介質(zhì)象磁介質(zhì)還是電介質(zhì)，都將揭示真空物質(zhì)性?，F(xiàn)代物理學(xué)中，真空概念是人們通過對場的量子規(guī)律的研究得出的，因此人們注重真空的物理內(nèi)容以及真空內(nèi)涵的演化。真空具有量子特征，而且具有相互獨(dú)立的真空點(diǎn)，受激發(fā)時(shí)還具有穩(wěn)定的介質(zhì)特性，通常以磁導(dǎo)率u及電導(dǎo)率ε表示。這些都說明真空在組成上是不連續(xù)的，有量子化的組成單位。真空的基本組成單位稱為真空元素，它是宇宙中的原始物質(zhì)的個(gè)體，真空的介質(zhì)特性是真空元素存在的結(jié)果，真空元素中攜帶有真空信息。真空介質(zhì)特性是固有的，粒子從真空中產(chǎn)生，反過來又是粒子決定了真空。
四、人造真空——工程真空 “給定空間”的真空即人造真空是通過對一定容積進(jìn)行排氣而獲得的。其真空度隨殘余氣體所產(chǎn)生的低于大氣壓的壓強(qiáng)的降低而增高。 真空就是指在給定的空間內(nèi)，氣體分子密度低于該地區(qū)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)氣體分子密度的氣體狀態(tài)。在工程應(yīng)用上，真空指低于該地區(qū)大氣壓的稀薄氣體狀態(tài)。即分子密度小于約2.5×1019 個(gè)/cm3。真空技術(shù)是一門研究任何z*有效的，把給定空間的氣體壓力在要求時(shí)間內(nèi)降低到所需程度，并予保持的學(xué)科。真空技術(shù)實(shí)際使用中進(jìn)展是葛利克1654年利用真空與大氣壓之間的壓強(qiáng)差所產(chǎn)生的機(jī)械作用。真空活塞泵抽氣獲得馬得堡半球。工程真空度的分類的系統(tǒng)方法是測量一個(gè)給定空間的絕對壓強(qiáng)，因此所說低真空、高真空和超高真空是與越來越低壓強(qiáng)范圍對應(yīng)的。各種不同的壓強(qiáng)范圍的極限似乎是任意的因?yàn)槊總€(gè)壓強(qiáng)范圍都對應(yīng)于一種不同的物理環(huán)境。真空工程的真空，如在10-6托時(shí)，室溫下空氣分子每秒碰撞1厘米2 面積上仍有3.7×1014個(gè)到極高真空 托仍有3.7×106 個(gè)分子。雖然拉丁詞“Vacuum”的意思是空的。但是真空工程研究的對象卻絕對不是沒有物質(zhì)的空間。真空技術(shù)是指低于環(huán)境大氣空間（空間是有限的）獲得真空和真空環(huán)境中進(jìn)行工藝制作、測量、分析和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論和技術(shù)。其應(yīng)用包括：壓力差的利用，對通過空間的粒子或分子排除干擾和減低粒子撞擊表面的次數(shù)?！ ?br />
五、自然真空 地球中的大氣地球大氣的質(zhì)量約為5.3×10 21克，只有地球總質(zhì)量的1%，但它卻是z*為活躍部分。而且對人類生存影響z*為直接，其變化在國民經(jīng)濟(jì)和社會中起著巨大的作用。地球大氣的90%聚齊在離地表15公里以下的大氣層內(nèi)。地球大氣部分主要為氮、氧、氬，它們?yōu)榇髿饪傮w積99.96%，其他氣體含量甚微。大氣中還有懸浮的水滴、塵埃、花粉等微粒，通稱大氣溶膠。氣體還遵循一套特殊的次要法則：
（1）當(dāng)一個(gè)封閉容器中分子數(shù)量增多時(shí)，壓力會上升；
（2）如果分子數(shù)量下降一半，壓力也會下降一半；
（3）緩慢增加容器的容量，也會使氣壓下降；
（4）2、3法則還隱含有第四法則，既如果保持同樣的壓力，溫度變化必須與容量的變化相匹配。地球大氣的溫度隨高度有極明顯變化，或按溫度變化特征從地表向上可降低其分為對流層、平流層、中層和熱層?！ ?br />
六、真空”的自然規(guī)律 物理學(xué)是科學(xué)的經(jīng)典，它們包括自然的規(guī)律，有了這些自然規(guī)律的知識，人就可以更好的理解自然。古代的“真空技術(shù)”，現(xiàn)代物理學(xué)的“真空”、“人造真空”、“自然真空”均遵循著相同的規(guī)律，這些不同的觀念，可用同一數(shù)學(xué)公式表示。即：其中：V代表特定“空間”或“體積”；X代表特定狀態(tài)“空間”或“體積”；F（V）代表在特定“空間”下的物理的行為；A代表在特定“空間”下的物理行為的結(jié)構(gòu)和終結(jié)；
（1）當(dāng)X→0時(shí)，即“空間”趨近無窮小，微觀“真空”的研究—現(xiàn)代物理學(xué)的“真空”?？杀硎緸椋骸 ?br /> （2）當(dāng)X→常數(shù)，即特定空間的研究。“人造真空”和“工程真空”?？杀硎緸椋汗糯恼婵占夹g(shù)應(yīng)用是在一個(gè)特定小體積中進(jìn)行的?？杀硎緸镸
（3）當(dāng)X→∞即空間趨近無窮大，宏觀世界的研究?！ 】諝獾牧鲃?dòng)—云團(tuán)可模擬一個(gè)無限大的“口袋”（即無限大的空間），大氣壓可在一個(gè)小的卻是明顯范圍內(nèi)的波動(dòng)。從高壓的“口袋”向壓口袋自然流動(dòng)。由于地球自轉(zhuǎn)與環(huán)流力產(chǎn)生。引起氣壓的變化，可在地球小范圍內(nèi)。≤∞產(chǎn)生狂風(fēng)暴雨、雷電、龍卷風(fēng)、颶風(fēng)?？杀硎緸?
七、人造真空空間無窮大 “人造真空”的給定空間無限增大V→∞所帶來的疑難？清潔能源產(chǎn)生在21世紀(jì)已成為世界范圍內(nèi)的熱門話題。我國一次能源以煤為主，大氣污染類型以煤煙型污染為主。2000年煙塵排放量約為1400萬噸， 排放量約達(dá)2300萬噸。鋼鐵廠、火電廠、有色金屬冶煉廠、化工廠、水泥廠的煙囪就是一個(gè)人造“真空泵”，煙囪越高，抽速越大，一個(gè)670噸/小時(shí)的鍋爐，實(shí)測煙氧排放量160萬m3 /h=4.45×105 l/s酸沉降和SO2污染一直是國際科學(xué)界和各國政府關(guān)心的重大環(huán)境問題。控制生態(tài)環(huán)境酸化，面臨技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，科學(xué)上存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。我國是世界上煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，占世界煤產(chǎn)量的25%。煤炭占我國一次能源消費(fèi)量的75%。但也因此產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤的清潔燃燒是煤的潔凈技術(shù)的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，解決我國大氣污染的主要措施。國內(nèi)外文獻(xiàn)記載，消除煙塵污染有100多種方法。目前國內(nèi)外流行的主要是干法、濕法、電子束轟擊法和活性炭吸附法。我們采用“真空吸附法”屬于國內(nèi)外s*創(chuàng)。真空吸附法的特點(diǎn)是：
1.用特殊真空泵代替煙囪，將煙塵吸入密閉真空系統(tǒng)進(jìn)行物理與化學(xué)作用，將“廢物”變?yōu)?ldquo;寶”，處理后煙囪變?yōu)樾迈r空氣。全國43萬煙囪可望無煙?！ ?br /> 2.在真空中進(jìn)行二次能源交換，是z*有效二次能源利用。循環(huán)水吸收排放煙氣的熱量，可是水溫高達(dá)65℃?！ ?br /> 3.不同性質(zhì)的氣體在同一溫度、同一分壓下溶解度不同。氣體的溶解度與溫度有關(guān)，氣體的溶解度隨溫度升高而減少。真空吸附法是真空低溫狀態(tài)進(jìn)行，其物理與化學(xué)反應(yīng)徹底。
4.從煙氣中吸附的 可生成稀硫酸或硫酸。變“害”為“利”。（稀硫酸10%。使用問題尚待解決。）
5.在真空中氣氛純凈，物理與化學(xué)過程進(jìn)行迅速，吸附劑、催化劑、還原劑壽命長?！ ?br /> 6.該法稍加改動(dòng)便可推廣到鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、化工廠、水泥廠等各種污染源的治理?！ ?br /> 7.運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)濟(jì)與社會效益高，有很高的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景?！ 榱俗訉O后代，面對地球生態(tài)環(huán)境日益惡化，每一個(gè)有良知的人們都會明白，保護(hù)環(huán)境，拯救地球是我們?nèi)祟惞餐呢?zé)任?！ ?br /> 8.它是解決V→∞增大的范例。
八、“真空”與“真空技術(shù)” 在我們地球上，“人造真空”是通過對一容器進(jìn)行排氣而獲得的，而地球是“自然真空”的制造廠。每天制造新的真空狀態(tài)，此狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，永遠(yuǎn)更新的、破壞性的、也是令人興奮的，有時(shí)是美麗的。真空工業(yè)的發(fā)展極為顯著，真空科學(xué)與科學(xué)研究中只是一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中卻成一門基本技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，而且在不斷擴(kuò)大真空的應(yīng)用領(lǐng)域。30年來真空技術(shù)工作者，在各個(gè)領(lǐng)域上對真空獲得、測量、檢漏，真空運(yùn)用取得斐然的成就。對真空運(yùn)用服務(wù)學(xué)科掌握很有特色與科學(xué)。但對“真空”本質(zhì)未能研究，仍然停留幾百年前水平。現(xiàn)在只有少數(shù)的“大學(xué)”“研究所”，從事“真空技術(shù)”潮流的研究，工廠在為效益而努力。對于“真空”本質(zhì)無人問津。
“真空”什么？如何認(rèn)識它？掌握它？均待努力探討！
認(rèn)識“真空”（二） 認(rèn)識“真空”（三）
(一)為紀(jì)念真空學(xué)會成立三十周年而作曹輝玲<北京真空電子技術(shù)研究所 北京100016>
摘要：真空是由空間V和粒子這個(gè)兩個(gè)要素組成的。真空技術(shù)是研究空間從無窮小—常數(shù)—無窮大時(shí)，粒子的物理行為。 即本文著重闡述“真空屬性”、“真空與環(huán)境”、“氣壓差”、“能量的獲得”、“真空”與“真空技術(shù)”、“探索真空”全文共分三個(gè)方面敘述：
（一）真空的屬性；
（二）真空技術(shù)的皇冠；1+1真空獲得技術(shù)；
（三）壓強(qiáng)差：氣候的改變。關(guān)鍵詞：，“屬性”、“1+1真空獲得技術(shù)”、“氣壓差”、“探索真空”
“真空”是一個(gè)十分古老而又現(xiàn)代概念。相對論是建立在借助光在“真空”中傳播速度恒定原理。它是文明存在基礎(chǔ)。104年過去了，人們不斷地認(rèn)識和應(yīng)用真空。真空是什么？它的產(chǎn)生其屬性。以及它對人類環(huán)境影響，均值將每一個(gè)真空工作者“回答”。氣壓差影響人類氣候改變“氣壓差”是否屬于“真空問題”也值得我們每一個(gè)真空工作者來“回答”。讓我們用新理念認(rèn)識“真空”、探索“真空”?！ ?br />
一、祖先“真空”運(yùn)用的理念 拔罐療法又稱“負(fù)壓療法”，是用罐狀器具扣在患處或穴位上，用燒火、溫?zé)峄蛑苯映槿」拗锌諝猓ɑ驕厮姆椒ㄔ斐晒拗胸?fù)壓）使它緊吸在皮膚上，造成瘀血現(xiàn)象，從而起到治療的一種常見的民間治療方法。拔罐療法在我國古代稱“角法”，是用牛羊角作罐子，后來改用竹管作罐子，z*后又改為陶制罐子和玻璃罐子。早在公元284～363年間，晉代著名醫(yī)學(xué)家葛洪（字雅川，自號抱樸子，江蘇丹陽句容人。生于西晉太康五年（284年）卒于晉興寧元年公元363年）著的“肘后備急方”中就提到“角法”?？梢哉J(rèn)為是中國拔罐療法的起源；到了公元752年，唐代王燾著的“外臺秘要”進(jìn)一步闡述了角法的操作方法。在世界上許多國家如印度、希臘、前蘇聯(lián)等國使用這種療法也有較長的歷史?！ 毫Σ睿鹤嫦鹊恼婵者\(yùn)用理念比意大利物理學(xué)家1643年托里拆利的試驗(yàn)早1200年?！ ?br />
二、真空概念 “真空”概念是從一無所有的絕對虛空演化成當(dāng)今內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的真空的。從真空概念的歷史發(fā)展?？梢钥闯稣婵崭拍畹膬?nèi)涵發(fā)生了根本性的變化。真空概念也是隨著物理學(xué)的發(fā)展而不斷的被否定和變革的?！ ?br />
1.在古代和經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期，關(guān)于絕對虛空概念本身是否存在的爭論，隨著不同理論的發(fā)展而不斷起伏。
2.真空概念本身也經(jīng)歷了自我否定的過程?！ ?br />
3.現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展，使真空概念又由絕對空虛的宇宙空間過渡到有著復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的一種特殊形態(tài)。真空概念經(jīng)過自我否定過程使其更加趨于本質(zhì)和完善?，F(xiàn)代物理學(xué)的“真空不空”與前人的“一無所有”顯然是對立。可見真空概念與對應(yīng)的物理理論是緊密相關(guān)的，并且對真空的研究一直是物理學(xué)的一個(gè)基本問題。正因如此，隨著新理論對舊理論的變革和發(fā)展，也必將影響人們對真空概念的理論。反過來，人們對真空概念的研究也必將促進(jìn)物理學(xué)理論的發(fā)展。70年代之后，粒子物理學(xué)的發(fā)展速度大大減慢，遇到難以攻克的難關(guān)。這就是夸克禁閉問題和物理理論的對稱性與實(shí)驗(yàn)上出現(xiàn)對稱破缺之間難解的矛盾。還有四種相互作用力的超大統(tǒng)一理論的各種建模嘗試的失敗。此外，還有夸克是否還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電子等六種粒子是否還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)？希格子粒子和磁單極是否實(shí)際存在？解決上述這些關(guān)鍵性難題，還在于闡明“真空”的本質(zhì)是什么這一根本性問題。而這則要靠全新物理思想為根本指導(dǎo)和更高能量的加速器的實(shí)驗(yàn)來解決。現(xiàn)代物理學(xué)中，真空概念是人們通過對場的量子規(guī)律的研究得出的。真空概念代表的物理內(nèi)容完全不是真空概念的本意，所以真空概念本身是不太重要的。人們并不關(guān)心它是“假空”還是“真空”，也不去爭論和追究這一點(diǎn)，人們所關(guān)心的是真空的物理學(xué)內(nèi)容的存在，以及真空內(nèi)涵的演化?！ ?br />
三、真空概念的內(nèi)涵 真空是人們在猜測物質(zhì)世界的構(gòu)成及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)提出的。1643年，意大利人托里拆利的物理實(shí)驗(yàn)證明了真空的存在。由整個(gè)經(jīng)典物理學(xué)（相對于量子物理學(xué)）中真空概念的發(fā)展可知，真空指的是空無一物的空間。科學(xué)的發(fā)展表明，經(jīng)典物理學(xué)不可能真正認(rèn)識到真空的內(nèi)涵，對真空本質(zhì)的認(rèn)識是隨著量子理論的發(fā)展而突破的。量子電動(dòng)力學(xué)中的真空已經(jīng)不在是一個(gè)簡單的空間，真空荷流密度和強(qiáng)場的起伏即虛粒子的產(chǎn)生和湮沒賦予了真空極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，真空可以被極化，真空荷實(shí)物粒子可以發(fā)生相互作用。在現(xiàn)代物理學(xué)的各前沿領(lǐng)域中，關(guān)于真空理論的研究和探討是異?；钴S的，這反映了人們對真空的認(rèn)識與現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展是密切相關(guān)的。真空相變的研究無疑說明了真空完全類似于介質(zhì)，不論此種介質(zhì)象磁介質(zhì)還是電介質(zhì)，都將揭示真空物質(zhì)性?，F(xiàn)代物理學(xué)中，真空概念是人們通過對場的量子規(guī)律的研究得出的，因此人們注重真空的物理內(nèi)容以及真空內(nèi)涵的演化。真空具有量子特征，而且具有相互獨(dú)立的真空點(diǎn)，受激發(fā)時(shí)還具有穩(wěn)定的介質(zhì)特性，通常以磁導(dǎo)率u及電導(dǎo)率ε表示。這些都說明真空在組成上是不連續(xù)的，有量子化的組成單位。真空的基本組成單位稱為真空元素，它是宇宙中的原始物質(zhì)的個(gè)體，真空的介質(zhì)特性是真空元素存在的結(jié)果，真空元素中攜帶有真空信息。真空介質(zhì)特性是固有的，粒子從真空中產(chǎn)生，反過來又是粒子決定了真空。
四、人造真空——工程真空 “給定空間”的真空即人造真空是通過對一定容積進(jìn)行排氣而獲得的。其真空度隨殘余氣體所產(chǎn)生的低于大氣壓的壓強(qiáng)的降低而增高。 真空就是指在給定的空間內(nèi)，氣體分子密度低于該地區(qū)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)氣體分子密度的氣體狀態(tài)。在工程應(yīng)用上，真空指低于該地區(qū)大氣壓的稀薄氣體狀態(tài)。即分子密度小于約2.5×1019 個(gè)/cm3。真空技術(shù)是一門研究任何z*有效的，把給定空間的氣體壓力在要求時(shí)間內(nèi)降低到所需程度，并予保持的學(xué)科。真空技術(shù)實(shí)際使用中進(jìn)展是葛利克1654年利用真空與大氣壓之間的壓強(qiáng)差所產(chǎn)生的機(jī)械作用。真空活塞泵抽氣獲得馬得堡半球。工程真空度的分類的系統(tǒng)方法是測量一個(gè)給定空間的絕對壓強(qiáng)，因此所說低真空、高真空和超高真空是與越來越低壓強(qiáng)范圍對應(yīng)的。各種不同的壓強(qiáng)范圍的極限似乎是任意的因?yàn)槊總€(gè)壓強(qiáng)范圍都對應(yīng)于一種不同的物理環(huán)境。真空工程的真空，如在10-6托時(shí)，室溫下空氣分子每秒碰撞1厘米2 面積上仍有3.7×1014個(gè)到極高真空 托仍有3.7×106 個(gè)分子。雖然拉丁詞“Vacuum”的意思是空的。但是真空工程研究的對象卻絕對不是沒有物質(zhì)的空間。真空技術(shù)是指低于環(huán)境大氣空間（空間是有限的）獲得真空和真空環(huán)境中進(jìn)行工藝制作、測量、分析和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論和技術(shù)。其應(yīng)用包括：壓力差的利用，對通過空間的粒子或分子排除干擾和減低粒子撞擊表面的次數(shù)?！ ?br />
五、自然真空 地球中的大氣地球大氣的質(zhì)量約為5.3×10 21克，只有地球總質(zhì)量的1%，但它卻是z*為活躍部分。而且對人類生存影響z*為直接，其變化在國民經(jīng)濟(jì)和社會中起著巨大的作用。地球大氣的90%聚齊在離地表15公里以下的大氣層內(nèi)。地球大氣部分主要為氮、氧、氬，它們?yōu)榇髿饪傮w積99.96%，其他氣體含量甚微。大氣中還有懸浮的水滴、塵埃、花粉等微粒，通稱大氣溶膠。氣體還遵循一套特殊的次要法則：
（1）當(dāng)一個(gè)封閉容器中分子數(shù)量增多時(shí)，壓力會上升；
（2）如果分子數(shù)量下降一半，壓力也會下降一半；
（3）緩慢增加容器的容量，也會使氣壓下降；
（4）2、3法則還隱含有第四法則，既如果保持同樣的壓力，溫度變化必須與容量的變化相匹配。地球大氣的溫度隨高度有極明顯變化，或按溫度變化特征從地表向上可降低其分為對流層、平流層、中層和熱層?！ ?br />
六、真空”的自然規(guī)律 物理學(xué)是科學(xué)的經(jīng)典，它們包括自然的規(guī)律，有了這些自然規(guī)律的知識，人就可以更好的理解自然。古代的“真空技術(shù)”，現(xiàn)代物理學(xué)的“真空”、“人造真空”、“自然真空”均遵循著相同的規(guī)律，這些不同的觀念，可用同一數(shù)學(xué)公式表示。即：其中：V代表特定“空間”或“體積”；X代表特定狀態(tài)“空間”或“體積”；F（V）代表在特定“空間”下的物理的行為；A代表在特定“空間”下的物理行為的結(jié)構(gòu)和終結(jié)；
（1）當(dāng)X→0時(shí)，即“空間”趨近無窮小，微觀“真空”的研究—現(xiàn)代物理學(xué)的“真空”?？杀硎緸椋骸 ?br /> （2）當(dāng)X→常數(shù)，即特定空間的研究。“人造真空”和“工程真空”?？杀硎緸椋汗糯恼婵占夹g(shù)應(yīng)用是在一個(gè)特定小體積中進(jìn)行的?？杀硎緸镸
（3）當(dāng)X→∞即空間趨近無窮大，宏觀世界的研究?！ 】諝獾牧鲃?dòng)—云團(tuán)可模擬一個(gè)無限大的“口袋”（即無限大的空間），大氣壓可在一個(gè)小的卻是明顯范圍內(nèi)的波動(dòng)。從高壓的“口袋”向壓口袋自然流動(dòng)。由于地球自轉(zhuǎn)與環(huán)流力產(chǎn)生。引起氣壓的變化，可在地球小范圍內(nèi)。≤∞產(chǎn)生狂風(fēng)暴雨、雷電、龍卷風(fēng)、颶風(fēng)?？杀硎緸?
七、人造真空空間無窮大 “人造真空”的給定空間無限增大V→∞所帶來的疑難？清潔能源產(chǎn)生在21世紀(jì)已成為世界范圍內(nèi)的熱門話題。我國一次能源以煤為主，大氣污染類型以煤煙型污染為主。2000年煙塵排放量約為1400萬噸， 排放量約達(dá)2300萬噸。鋼鐵廠、火電廠、有色金屬冶煉廠、化工廠、水泥廠的煙囪就是一個(gè)人造“真空泵”，煙囪越高，抽速越大，一個(gè)670噸/小時(shí)的鍋爐，實(shí)測煙氧排放量160萬m3 /h=4.45×105 l/s酸沉降和SO2污染一直是國際科學(xué)界和各國政府關(guān)心的重大環(huán)境問題。控制生態(tài)環(huán)境酸化，面臨技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，科學(xué)上存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。我國是世界上煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國，占世界煤產(chǎn)量的25%。煤炭占我國一次能源消費(fèi)量的75%。但也因此產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤的清潔燃燒是煤的潔凈技術(shù)的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，解決我國大氣污染的主要措施。國內(nèi)外文獻(xiàn)記載，消除煙塵污染有100多種方法。目前國內(nèi)外流行的主要是干法、濕法、電子束轟擊法和活性炭吸附法。我們采用“真空吸附法”屬于國內(nèi)外s*創(chuàng)。真空吸附法的特點(diǎn)是：
1.用特殊真空泵代替煙囪，將煙塵吸入密閉真空系統(tǒng)進(jìn)行物理與化學(xué)作用，將“廢物”變?yōu)?ldquo;寶”，處理后煙囪變?yōu)樾迈r空氣。全國43萬煙囪可望無煙?！ ?br /> 2.在真空中進(jìn)行二次能源交換，是z*有效二次能源利用。循環(huán)水吸收排放煙氣的熱量，可是水溫高達(dá)65℃?！ ?br /> 3.不同性質(zhì)的氣體在同一溫度、同一分壓下溶解度不同。氣體的溶解度與溫度有關(guān)，氣體的溶解度隨溫度升高而減少。真空吸附法是真空低溫狀態(tài)進(jìn)行，其物理與化學(xué)反應(yīng)徹底。
4.從煙氣中吸附的 可生成稀硫酸或硫酸。變“害”為“利”。（稀硫酸10%。使用問題尚待解決。）
5.在真空中氣氛純凈，物理與化學(xué)過程進(jìn)行迅速，吸附劑、催化劑、還原劑壽命長?！ ?br /> 6.該法稍加改動(dòng)便可推廣到鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、化工廠、水泥廠等各種污染源的治理?！ ?br /> 7.運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)濟(jì)與社會效益高，有很高的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景?！ 榱俗訉O后代，面對地球生態(tài)環(huán)境日益惡化，每一個(gè)有良知的人們都會明白，保護(hù)環(huán)境，拯救地球是我們?nèi)祟惞餐呢?zé)任?！ ?br /> 8.它是解決V→∞增大的范例。
八、“真空”與“真空技術(shù)” 在我們地球上，“人造真空”是通過對一容器進(jìn)行排氣而獲得的，而地球是“自然真空”的制造廠。每天制造新的真空狀態(tài)，此狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，永遠(yuǎn)更新的、破壞性的、也是令人興奮的，有時(shí)是美麗的。真空工業(yè)的發(fā)展極為顯著，真空科學(xué)與科學(xué)研究中只是一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中卻成一門基本技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，而且在不斷擴(kuò)大真空的應(yīng)用領(lǐng)域。30年來真空技術(shù)工作者，在各個(gè)領(lǐng)域上對真空獲得、測量、檢漏，真空運(yùn)用取得斐然的成就。對真空運(yùn)用服務(wù)學(xué)科掌握很有特色與科學(xué)。但對“真空”本質(zhì)未能研究，仍然停留幾百年前水平。現(xiàn)在只有少數(shù)的“大學(xué)”“研究所”，從事“真空技術(shù)”潮流的研究，工廠在為效益而努力。對于“真空”本質(zhì)無人問津。
“真空”什么？如何認(rèn)識它？掌握它？均待努力探討！
認(rèn)識“真空”（二） 認(rèn)識“真空”（三）
